Najlepsza odpowiedź
Miernik pH to narzędzie elektryczne służące do pomiaru aktywności jonów wodorowych (kwasowości lub zasadowości) w roztworze. Zasadniczo miernik pH składa się z woltomierza podłączonego do elektrody reagującej na pH i elektrody odniesienia (niezmiennej).
Służy do pomiaru poziomu kwasowości w oczyszczalniach wody i ścieków, lekach, substancjach chemicznych i produktach petrochemicznych. . Jednak jest stosowany głównie w żywności i napojach, lekach, górnictwie, oczyszczalniach wody i innych procesach produkcyjnych. Głównymi użytkownikami końcowymi są nauki o żywności, farmaceutyki i biotechnologia, ośrodek badań środowiskowych i zanieczyszczenia oraz inni.
Miernik pH mierzy różnicę potencjału elektrycznego między elektrodą pH a elektrodą odniesienia, dlatego pehametr jest czasami nazywany „potencjometrycznym miernikiem pH”. Różnica w potencjale elektrycznym zależy od kwasowości lub pH roztworu. Pehametr jest używany w wielu zastosowaniach, od eksperymentów laboratoryjnych po jakość.
Szybkość i wyniki reakcji chemicznych zachodzących w wodzie często zależą od kwasowości wody, dlatego warto znać kwasowość wody, zwykle mierzoną za pomocą pH-metru. Znajomość pH jest przydatna lub krytyczna w wielu sytuacjach, w tym w chemicznych analizach laboratoryjnych. pH-metry są stosowane do pomiarów gleby w rolnictwie, jakości wody wodociągowej, basenów, remediacji środowiska; warzenie wina lub piwa; zastosowania produkcyjne, zdrowotne i kliniczne, takie jak chemia krwi; i wiele innych zastosowań.
Postępy w oprzyrządowaniu i detekcji rozszerzyły liczbę zastosowań, w których można przeprowadzać pomiary pH. Urządzenia zostały zminiaturyzowane, co umożliwia bezpośredni pomiar pH wewnątrz żywych komórek.
Oprócz pomiaru pH cieczy dostępne są specjalnie zaprojektowane elektrody do pomiaru pH substancji półstałych, takich jak żywność . Posiadają końcówki odpowiednie do przekłuwania półstałych, mają materiały elektrod kompatybilne ze składnikami żywności i są odporne na zatykanie.
Ponadto jest używany do określania pH wina, nabiału, rolnictwa, owoców przetwórstwo soków i nabiału i inne. Udoskonalenia technologiczne, takie jak włączenie inteligentnych czujników i analiza wieloparametrowa, będą napędzać popyt rynkowy wśród branż w nadchodzących latach.
Odpowiedź
Teoria działania miernika pH jest taka proste: miernik pH mierzy siła elektromotoryczna (EMF) pary elektrod (obecnie zwykle zbudowanych w układzie dwa w jednym) ustandaryzowano w taki sposób, że działa w stanie stałego prądu elektrycznego
Aby to zrobić, należy poprawnie skalibrować urządzenie za pomocą dwóch lub trzech roztwór buforowy pomiary w celu ustalenia zgodności między wartością pola elektromagnetycznego (w miliwoltach) a przypisaną, umowną wartością pH (nie arbitralną, nie wynika to z teorii rozważania na temat przewodnictwa jonów \ H ^ +).
To powiedziawszy, wartość jest dziś mierzona bezpośrednio jako pH, ponieważ obwód urządzenia automatycznie konwertuje mV EMF na jednostki pH (ściśle rzecz biorąc, pH nie ma jednostek, ze względu na swoją definicję logarytmiczną – dzieje się tak również w przypadku innych wielkości zarówno w chemii, jak i fizyka). Niemniej jednak w pewnym sensie mógłby zdefiniować pH w kategoriach jednostek logarytmicznych podanych w Système international d „unités – Międzynarodowy układ jednostek – SI , ale nie jest używany w ten sposób.
Siła elektromotoryczna – Wikipedia
Rozwiązanie buforowe – Wikipedia
Międzynarodowy układ jednostek – Wikipedia
Jak działają mierniki pH?| Pomiar kwasowości
Projekt, schemat blokowy obwodów, przykład obwodu z pokazanymi komponentami cyfrowego pH-metru można znaleźć tutaj: https://www.researchgate.net/publication/265468714\_Design\_and\_Development\_of\_Microcontroller\_Based\_Digital\_pH\_Meter
INSTRUMENTACJA ELEKTRONICZNA, 3E
Ale z drugiej strony, jeśli chodziło o działanie czujnika, ma to bardziej chemiczny charakter. Czujnik (sonda) jest tak naprawdę złożeniem dwóch elektrod (ze względu na prosty fakt, że w elektryczności i elektronice prądy elektryczne powstają tylko w obwodzie zamkniętym). Jedną z dwóch elektrod w sondzie jest elektroda czujnikowa, która jest selektywna jonowo – w rzeczywistości selektywna względem jonów wodorowych.